Кодирование и декодирование позиций слотов с событиями в кадре аудиосигнала

Кодирование и декодирование позиций слотов с событиями в кадре аудиосигнала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к области обработки аудио и аудиокодирования, в частности к кодированию и декодированию позиций слотов с событиями в кадре аудиосигнала.

Обработка аудио и/или аудиокодирование продвинулись во многих отношениях. В частности, применения пространственного аудио становятся все более важными. Обработка аудиосигнала часто используется для декорреляции или воспроизведения сигналов. Более того, декорреляция и воспроизведение сигналов используется в процессе повышающего микширования моно-стерео (из моно в стерео), повышающего микширования из моно/стерео в многоканальный формат, для искусственной реверберации, расширения стерео или взаимодействующего с пользователем микширования/воспроизведения.

Некоторые системы обработки аудиосигнала используют декорреляторы. Важным примером является применение декорреляции сигналов в параметрических пространственных аудиодекодерах для восстановления конкретных свойств декорреляции между двумя или более сигналами, которые реконструируются из одного или нескольких сигналов, полученных понижающим микшированием. Применение декорреляторов значительно улучшает воспринимаемое качество выходного сигнала, например, при сравнении со стерео на основе интенсивности сигнала. Конкретно, использование декорреляторов обеспечивает возможность правильного синтеза пространственного звука с широкой фонограммой, несколькими одновременно действующими звуковыми объектами и/или окружением. Однако также известно, что декорреляторы вносят артефакты, такие как изменения во временной структуре сигнала, тембре и т.д.

Другими примерами декорреляторов при обработке аудио являются, например, генерирование искусственной реверберации для изменения пространственного впечатления или использование декорреляторов в многоканальных акустических системах эхоподавления для улучшения характера сходимости.

Одной важной схемой пространственного аудиокодирования является параметрическое стерео (PS). На фиг.1 проиллюстрирована структура моно-стерео декодера. Одиночный декоррелятор генерирует декоррелированный сигнал D ("обработанный" сигнал) из входного моносигнала M ("необработанного" сигнала). Декоррелированный сигнал D затем подается в микшер вместе с сигналом M. Затем микшер применяет матрицу H микширования к входным сигналам M и D для генерирования выходных сигналов L и R. Коэффициенты в матрице H микширования могут быть фиксированными, зависимыми от сигнала или управляемыми пользователем.

В качестве альтернативы, матрица микширования управляется дополнительной информацией, которая передается вместе с понижающим микшированием и содержит параметрическое описание того, как осуществить повышающее микширование сигналов понижающего микширования для формирования желаемого многоканального выходного сигнала. Пространственная дополнительная информация обычно генерируется во время процесса понижающего микширования до моно в соответственном кодере сигнала.

Пространственное аудиокодирование, как описано выше, широко применяется, например, в параметрическом стерео. Типичная структура декодера параметрического стерео показана на фиг.2. На фиг.2 декорреляция выполняется в области преобразования. Пространственные параметры могут быть модифицированы пользователем или дополнительными инструментами, например, посредством пост-обработки для бинаурального воспроизведения/представления. В этом случае параметры повышающего микширования объединяются с параметрами из бинауральных фильтров, чтобы вычислить входные параметры для матрицы микширования.

Выходной сигнал L/R матрицы H микширования вычисляется из входного моносигнала M и декоррелированного сигнала D.

В матрице микширования величиной декоррелированного звука, поданного на выход, управляют на основании переданных параметров, например межканальных разностей уровней частот (ILD), межканальной корреляции/когерентности (ICC) и/или фиксированных или заданных пользователем настроек.

Концептуально, выходной сигнал выхода D декоррелятора заменяет остаточный сигнал, который в идеале обеспечил бы возможность идеального декодирования первоначальных L/R сигналов. Использование выхода D декоррелятора вместо остаточного сигнала в повышающем микшере приводит к сбережению битовой скорости, которая иначе потребовалась бы для передачи остаточного сигнала. Целью декоррелятора, таким образом, является сгенерировать сигнал D из моносигнала M, который показывает аналогичные свойства, как и остаточный сигнал, который заменяется посредством D. Сделана ссылка на документ:

[1] J. Breebaart, S. van de Par, A. Kohlrausch, E. Schuijers, "High-Quality Parametric Spatial Audio Coding at Low Bitrates" in Proceedings of the AES 116^th Convention, Berlin, Preprint 6072, May 2004.

Рассматривая MPEG Surround (MPS), структуры, аналогичные PS, называемые блоками преобразования из одного канала в два (OTT-блоки), используются в деревьях пространственного аудиодекодирования. Это может выглядеть как обобщение концепции повышающего микширования моно-стерео для схем многоканального пространственного аудиокодирования/аудиодекодирования. В MPS также существуют системы повышающего микширования из двух каналов в три (TTT-блоки), которые могут применять декорреляторы в зависимости от TTT-режима работы. Подробности описаны в документе:

[2] J. Herre, K. Kjorling, J. Breebaart, et al., "MPEG surround - the ISO/MPEG standard for efficient and compatible multi-channel audio coding", in Proceedings of the 122^th AES Convention, Vienna, Austria, May 2007.

Что касается направленного аудиокодирования (DirAC), DirAC относится к схеме параметрического кодирования звукового поля, которая не ограничена фиксированным числом каналов выходного аудиосигнала с фиксированными позициями громкоговорителей. DirAC применяет декорреляторы в блоке воспроизведения DirAC, т.е. в пространственном аудиодекодере для синтеза некогерентных составляющих звуковых полей. Направленное аудиокодирование дополнительно описано в:

[3] Pulkki, Ville: "Spatial Sound Reproduction with Directional Audio Coding", в J. Audio Eng. Soc., Vol. 55, № 6, 2007.

Касательно декорреляторов предшествующего уровня техники, сделана ссылка на документы:

[4] ISO/IEC International Standard "Information Technology - MPEG audio technologies - Part1: MPEG Surround", ISO/IEC 23003-1:2007.

[5] J. Engdegard, H. Purnhagen, J. Roden, L. Liljeryd, "Synthetic Ambience in Parametric Stereo Coding" in Proceedings of the AES 116^th Convention, Preprint, May 2004.

Решетчатые частотнонезависимые IIR-структуры используются в качестве декорреляторов в пространственных аудиодекодерах, таких как MPS [2, 4]. Другие декорреляторы предшествующего уровня техники (потенциально частотнозависимые) применяют задержки к декоррелированным сигналам или свертывают входные сигналы, например, с экспоненциально затухающими шумовыми выбросами. Для обзора декорреляторов предшествующего уровня техники для пространственных аудиосистем повышающего микширования сделана ссылка на документ [5]: "Synthetic Ambience in Parametric Stereo Coding".

В общем, известно, что стерео или многоканальные подобные аплодисментам сигналы, кодированные/декодированные в параметрических пространственных аудиокодерах, приводят к уменьшенному качеству сигнала. Подобные аплодисментам сигналы характеризуются содержанием достаточно частых примесей транзиентов с разных направлений. Примерами для таких сигналов являются аплодисменты, звук дождя, скачущие лошади и т.д. Подобные аплодисментам сигналы часто также содержат составляющие звука от удаленных источников звука, которые ощутимо сливаются с шумоподобным, сглаженным фоновым звуковым полем.

Решетчатые частотнонезависимые структуры, используемые в пространственных аудиодекодерах, таких как MPEG Surround, действуют как генераторы искусственной реверберации и поэтому хорошо подходят для генерирования однородных, сглаженных, шумоподобных, инверсивных звуков (таких как реверберационные хвосты в помещении). Однако они являются примерами звуковых полей с неоднородной пространственно-временной структурой, которые все же создают погружение слушателя: одним заметным примером являются подобные аплодисментам звуковые поля, которые создают охват слушателя не только посредством однородных шумоподобных полей, но также посредством достаточно частых последовательностей одиночных хлопков с разных направлений. Поэтому неоднородная составляющая звуковых полей аплодисментов может характеризоваться пространственно распределенной примесью транзиентов. Эти отличимые хлопки вовсе не являются однородными, сглаженными и шумоподобными.

Из-за их подобного реверберации поведения, решетчатые частотнонезависимые декорреляторы не способны генерировать иммерсивные звуковые поля с характеристиками, например, аплодисментов. Вместо этого, при применении к подобным аплодисментам сигналам они имеют склонность к временному размытию транзиентов в сигнале. Нежелательным результатом является шумоподобное иммерсивное звуковое поле без отличительной пространственно-временной структуры подобных аплодисментам звуковых полей. Кроме того, события транзиентов, такие как одиночные хлопки руками, могут вызывать звенящие артефакты фильтров декоррелятора.

USAC (унифицированное речевое и аудиокодирование) является стандартом аудиокодирования для кодирования речи и аудио и их смешения с разными битовыми скоростями.

Воспринимаемое качество USAC может быть дополнительно улучшено при стереокодировании аплодисментов и подобных аплодисментам звуков с битовыми скоростями в пределах 32 кбит/с, когда применимы методы параметрического стереокодирования. Элементы аплодисментов, кодированные с помощью USAC, имеют склонность показывать узкую звуковую сцену и недостаток охвата, если внутри кодека не применяется выделенная обработка аплодисментов. Во многом методы стереокодирования USAC и их ограничения были унаследованы от MPEG Surround (MPS). Однако USAC предлагает выделенную адаптацию для требования правильной обработки аплодисментов. Вышеупомянутая адаптация называется управляющим транзиентами декоррелятором (TSD) и является вариантом осуществления этого изобретения.

Сигналы аплодисментов можно представить составленными из одиночных, отличимых близких хлопков, временно разделенных несколькими миллисекундами, и наложенного шумоподобного окружения, возникающего из-за очень частых отдаленных хлопков. В параметрическом стереокодировании с разумной скоростью дополнительной информации детализация наборов пространственных параметров (межканальной разности уровней частот, межканальной корреляции и т.д.) является чересчур низкой, чтобы гарантировать достаточное пространственное перераспределение одиночных хлопков, приводя к недостатку охвата. Дополнительно, хлопки подвергаются обработке решетчатым частотнонезависимым декоррелятором. Это неизбежно порождает временную дисперсию транзиентов и дополнительно уменьшает субъективное качество.

Использование управляющего транзиентами декоррелятора (TSD) внутри USAC-декодера приводит к модификации MPS-обработки. Основополагающая идея такого подхода состоит в решении проблемы декорреляции аплодисментов, как следует ниже:

- Отделить транзиенты в QMF-области до решетчатого частотнонезависимого декоррелятора, т.е.: разделить входной сигнал декоррелятора на поток s2 с транзиентами и поток s1 без транзиентов.

- Подать поток с транзиентами на другой управляемый параметрами декоррелятор, который хорошо подходит для примесей транзиентов.

- Подать поток без транзиентов на частотнонезависимый MPS-декоррелятор.

- Сложить выходные сигналы обоих декорреляторов D₁ и D₂, чтобы получить декоррелированный сигнал D.

На фиг.3 проиллюстрирована конфигурация преобразования из одного канала в два (OTT) внутри USAC-декодера. U-образный блок обработки транзиентов по фиг.3 содержит параллельный тракт сигнала, предлагаемый для обработки транзиентов.

Два параметра, которые управляют TSD-процессом, передаются как частотнонезависимые параметры из кодера в декодер (см. фиг.3):

- Двоичное решение "транзиенты/без транзиентов" детектора транзиентов, выполняющегося в кодере, используется для управления отделением транзиентов с детализацией временных слотов QMF в декодере. Эффективная схема кодирования без потерь используется для передачи данных о позициях слотов QMF с транзиентами.

- Действительные параметры декоррелятора транзиентов, которые нужны для декоррелятора транзиентов, чтобы управлять пространственным распределением транзиентов. Параметры декоррелятора транзиентов обозначают угол между понижающим микшированием и его остатком. Эти параметры передаются только для временных слотов, в которых на кодере было обнаружено содержание транзиентов.

Для того чтобы оценить качество вышеописанной технологии, были проведены две проверки на прослушивание MUSHRA в управляемой среде проверки на прослушивание с использованием высококачественных электростатических наушников STAX. Проверка выполнялась при конфигурации стерео 32 кбит/с и 16 кбит/с. Шестнадцать экспертных слушателей участвовали в каждой из проверок.

Так как набор для проверки USAC не содержит элементов аплодисментов, чтобы продемонстрировать преимущество предложенной технологии, были выбраны дополнительные элементы аплодисментов. Элементы, приведенные в таблице 1, были включены в проверку:

Таблица 1Элементы проверки на прослушивание
Элемент	Свойства
ARL_applause	аплодисменты с частотой от низкой к средней (элемент набора для проверки MPS)
applause4s	очень частые аплодисменты, содержащие несколько отличимых хлопков
Applse_2ch	частые многоканальные аплодисменты - передние каналы (элемент набора для проверки MPS)
Applse_st	частые многоканальные аплодисменты - понижающее микширование до стерео (элемент набора для проверки MPS)
Klatschen	сигнал редких аплодисментов

Что касается обычных двенадцати элементов проверки на прослушивание MPEG USAC, TSD всегда неактивен. Однако эти элементы не остаются точно идентичными по битам, так как в битовый поток дополнительно включен бит включения TSD (указывающий, что TSD отключен), и, таким образом, это немного воздействует на битовый бюджет для базового кодера. Так как эти отличия очень малы, эти элементы не были включены в проверку на прослушивание. Предоставляются данные по размеру этих отличий, чтобы показать, что эти изменения ничтожны и незаметны.

Инструмент кодека, называемый inter-TES, является частью эталонной модели 8 (RM8) USAC. Так как этот метод был представлен для улучшения воспринимаемого качества транзиентов, включающих в себя подобные аплодисментам сигналы, inter-TES был всегда включен при каждом условии проверки. При такой установке гарантируется наилучшее возможное качество и демонстрируется ортогональность inter-TES и TSD.

Проверки системы имеют следующие конфигурации:

- RM8: система RM8 USAC

- CE: система RM8 USAC, расширенная посредством управляющего транзиентами декоррелятора (TSD)

На фиг.4 и 5 изображены баллы MUSHRA вместе с их 95%-ми доверительными интервалами для сценария проверки при 32 кбит/с. Для данных проверки было предложено t-распределение Стьюдента. Абсолютные баллы на фиг.4 показывают более высокий средний балл для всех элементов, для четырех из пяти элементов существует значительное улучшение в смысле 95% достоверности. Ни один элемент не ухудшился в отличие от RM8. Разностные баллы для USAC+TSD, оцененные в базовом эксперименте (CE) TSD по отношению к RM8 USAC, нанесены на фиг.5. Здесь может быть видно значительное улучшение для всех элементов.

Для схемы проверки при 16 кбит/с на фиг.6 и 7 изображены баллы MUSHRA вместе с их 95%-ми доверительными интервалами. Было предложено t-распределение Стьюдента для данных. Абсолютные баллы на фиг.6 показывают более высокий средний балл для каждого элемента. Для одного элемента может быть видна значимость в смысле 95% достоверности. Ни один элемент не имеет худшего балла, чем RM8. Разностные баллы нанесены на фиг.7. Снова было продемонстрировано значительное улучшение для всех элементов по отношению к разным данным.

Инструмент TSD включается посредством флага bsTsdEnable, передаваемого в битовом потоке. Если TSD включен, действительное разделение транзиентов управляется посредством флагов обнаружения транзиентов TsdSepData, которые также передаются в битовом потоке и которые кодируются в bsTsdCodedPos в случае, когда TSD включен.

В кодере флаг включения TSD bsTsdEnable генерируется посредством сегментного классификатора. Флаги обнаружения транзиентов TsdSepData задаются детектором транзиентов.

Как уже отмечено, TDS не активируется для двенадцати элементов проверки MPEG USAC. Для пяти дополнительных элементов аплодисментов активация TSD изображена на фиг.8, отображающей логическое состояние bsTsdEnable в зависимости от времени.

Если TSD активирован, транзиенты обнаруживаются в определенных временных слотах QMF, и они впоследствии подаются на выделенный декоррелятор транзиентов. Для каждого дополнительного элемента проверки таблица 2 приводит проценты слотов внутри активированных посредством TSD кадров, которые содержат транзиенты.

Таблица 2Процент слотов с транзиентами (частота слотов с транзиентами в % из всех временных слотов TSD-кадров)
Элемент	Частота слотов с транзиентами (%)
ARL_applause	23,4
Applause4s	20,1
applse_2ch	24,7
applse_st	23,8
Klatschen	21,3

Передача решений отделения транзиентов и параметров декоррелятора из кодера в декодер требует определенной величины дополнительной информации. Однако эта величина с избытком компенсируется сбережениями битовой скорости, возникающими из-за передачи пространственных широкополосных меток внутри MPS.

Вследствие этого, средняя битовая скорость дополнительной информации MPS+TSD даже ниже, чем битовая скорость дополнительной информации простого MPS при простом USAC, как приведено в первом столбце таблицы 3. В предложенной конфигурации, использованной для оценки субъективного качества, средние битовые скорости, приведенные во втором столбце таблицы 3, были измерены для TDS:

Таблица 3Битовые скорости MPS(+TSD) в бит/с в рамках сценария со стереокодеком 32 кбит/с
Элемент	Средняя битовая скорость (бит/с) дополнительной информации MPS(+TSD)
	простое USAC RM8	USAC с TSD
ARL_applause	2966	2345
Applause4s	2754	2278
applse_2ch	3000	2544
applse_st	2735	2253
Klatschen	2950	2495

Сложность вычисления TSD возникает из-за

- декодирования позиций слотов с транзиентами,

- сложности декоррелятора транзиентов.

Предполагая длину пространственного кадра MPEG Surround в 32 временных слота, декодирование позиций слотов требует (64 делений + 80 умножений) на каждый пространственный кадр в худшем случае, т.е. 64*25+80=1680 операций на каждый пространственный кадр.

Игнорируя операции копирования и условные операторы, сложность декоррелятора транзиентов определяется одним комплексным умножением на каждый слот и гибридным диапазоном QMF.

Это приводит к следующим числам общей сложности TSD, показанным в сравнении с числами сложности простого USAC в таблице 4:

Таблица 4Сложность TSD-декодера в МОПС (миллионах операций в секунду) и относительно сложности простого USAC-декодера
	Сложность простого USAC, в МОПС	TSD: сложность декоррелятора транзиентов, в МОПС	TSD: сложность декодера позиций столов, в МОПС	∑(сложность TSD), в МОПС	∑(сложность TSD) относительно простого USAC
16 кбит/с стерео (fs=28,8 кГЦ)	8,7	0,117	0,024	0,141	1,62%
32 кбит/с стерео (fs=40 кГц)	13,2	0,163	0,033	0,196	1,48%

Итак, данные проверки на прослушивание ясно показывают значительное улучшение субъективного качества сигналов аплодисментов в разностных баллах всех элементов в обеих рабочих точках. В том, что касается абсолютных баллов, все элементы при условии TSD показывают более высокий средний балл. Для 32 кбит/с значительное улучшение существует для четырех из пяти элементов. Для 16 кбит/с один элемент показывает значительное улучшение. Ни один элемент не имеет худшего балла, чем RM8. Улучшение достигается при ничтожных вычислительных затратах, как может быть видно из данных о сложности. Это дополнительно подчеркивает преимущество инструмента TSD для USAC.

Вышеописанный управляющий транзиентами декоррелятор значительно улучшает обработку аудио при USAC. Однако, как было также видно выше, управляющий транзиентами декоррелятор требует информации о существовании или несуществовании транзиентов в конкретном слоте. При USAC, информация о временных слотах может быть передана на покадровой основе. Кадр содержит несколько, например 32, временных слота. Вследствие этого следует осознавать, что кодер также передает информацию о том, какие слоты содержат транзиенты, на покадровой основе. Уменьшение числа битов, которые должны быть переданы, является критичным при обработке аудиосигнала. Поскольку даже одиночная аудиозапись содержит огромное число кадров, это означает, что даже если число битов, которые должны быть переданы для каждого кадра, уменьшено всего лишь на несколько битов, общая скорость передачи битов может быть значительно уменьшена.

Проблема декодирования позиций слотов с событиями в кадре аудиосигнала, однако, не ограничивается проблемой декодирования транзиентов. Более того, было бы полезно декодировать также позиции слотов других событий, как, например, является ли слот кадра аудиосигнала тональным (или нет), содержит ли он шумы (или нет) и подобных. В действительности, устройство для эффективного кодирования и декодирования позиций слотов с событиями в кадре аудиосигнала было бы очень полезным для большого числа разного рода событий.

Когда этот документ ссылается на слоты или позиции слотов кадра аудиосигнала, слоты в этом смысле могут быть временными слотами, частотными слотами, частотно-временными слотами или любым другим типом слотов. Кроме того, следует понимать, что настоящее изобретение не ограничено обработкой аудио и кадров аудиосигнала при USAC, а вместо этого относится к любому типу кадров аудиосигнала и любому типу аудиоформатов, таких как MPEG1/2 уровень 3 ("MP3"), улучшенное аудиокодирование (AAC) и подобным. Эффективное кодирование и декодирование позиций слотов с событиями в кадре аудиосигнала было бы очень полезным для любого типа кадра аудиосигнала.

Вследствие этого, целью настоящего изобретения является предоставить устройство для кодирования позиций слотов с событиями в кадре аудиосигнала с помощью малого числа битов. Более того, целью настоящего изобретения является предоставить устройство для декодирования позиций слотов с событиями в кадре аудиосигнала, кодированных устройством для кодирования согласно настоящему изобретению. Цели настоящего изобретения достигаются посредством устройства для декодирования по п.1 формулы изобретения, устройства для кодирования по п.11 формулы изобретения, способа декодирования по п.14 формулы изобретения, способа кодирования по п.15 формулы изобретения, компьютерной программы для декодирования по п.16 формулы изобретения, компьютерной программы для кодирования по п.17 формулы изобретения и кодированного сигнала по п.18 формулы изобретения.

Согласно настоящему изобретению, предполагается, что число слотов кадра, указывающее общее число слотов кадра аудиосигнала, и число слотов с событиями, указывающее число слотов, содержащих события кадра аудиосигнала, могут быть доступны в декодирующем устройстве настоящего изобретения. Например, кодер может передавать число слотов кадра и/или число слотов с событиями на устройство для декодирования. Согласно варианту осуществления, кодер может указывать общее число слотов кадра аудиосигнала посредством передачи числа, которое является общим числом слотов кадра аудиосигнала минус 1. Кодер может дополнительно указывать число слотов, содержащих события кадра аудиосигнала, посредством передачи числа, которое является числом слотов, содержащих события кадра аудиосигнала, минус 1. В качестве альтернативы, декодер может сам определить общее число слотов кадра аудиосигнала и число слотов, содержащих события кадра аудиосигнала, без информации от кодера.

На основе этих предположений, согласно настоящему изобретению, данное число позиций слотов, содержащих события в кадре аудиосигнала, может быть кодировано и декодировано с использованием следующих результатов изысканий:

Пусть N будет общим числом слотов кадра аудиосигнала, и P будет числом слотов, содержащих события кадра аудиосигнала.

Предполагается, что как устройство для кодирования, так и устройство для декодирования осведомлены о значениях N и P.

Зная N и P, можно определить, что есть только ( p N ) разных комбинаций позиций слотов, содержащих события в кадре аудиосигнала.

Например, если позиции слотов в кадре пронумерованы от 0 до N-1 и если P=8, то первой возможной комбинацией позиций слотов с событиями будет (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7), второй комбинацией будет (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8) и так далее, до комбинации (N-8, N-7, N-6, N-5, N-4, N-3, N-2, N-1), так что в итоге есть ( p N ) разных комбинаций.

Более того, настоящее изобретение использует дополнительные результаты изысканий, что число состояний события может быть кодировано устройством для кодирования и что число состояний события передается декодеру. Если каждая из возможных ( p N ) комбинаций представлена уникальным числом состояний события и если устройство для декодирования осведомлено о том, какое число состояний события представляет какую комбинацию позиций слотов, содержащих события в кадре аудиосигнала (например, посредством применения соответствующего способа декодирования), то устройство для декодирования может декодировать позиции слотов, содержащие события, с использованием N, P и числа состояний события. Для огромного количества типичных значений для N и P такой метод кодирования использует меньше битов для кодирования позиций слотов с событиями по сравнению с другими методами (например, использующими массив битов с одним битом для каждого слота кадра, в котором каждый бит указывает, встречается ли событие в этом слоте или нет).

Другими словами, проблема кодирования позиций слотов с событиями в кадре аудиосигнала может быть решена посредством кодирования дискретного числа P позиций p_k на диапазоне [0...N-1], так что позиции не перекрываются, p_k≠p_h для k≠h, с как можно меньшим количеством битов. Так как порядок позиций не имеет значения, следовательно, число уникальных комбинаций позиций является биномиальным коэффициентом ( p N ) . Число требуемых битов, таким образом, составляет

.

В варианте осуществления предоставляется устройство для декодирования, в котором данное устройство для декодирования выполнено с возможностью проведения проверки, сравнивающей число состояний события или обновленное число состояний события с пороговым значением. Такая проверка может быть использована для получения позиций слотов, содержащих события, из числа состояний события. Проверка сравнения числа состояний события с пороговым значением может быть проведена посредством сравнения, является ли число состояний события или обновленное число состояний события большим, большим или равным, меньшим или меньшим или равным пороговому значению. Кроме того, предпочтительно, чтобы устройство для декодирования было выполнено с возможностью обновления числа состояний события или обновленного числа состояний события в зависимости от результата проверки.

Согласно варианту осуществления, предоставляется устройство для декодирования, которое выполнено с возможностью проведения проверки, сравнивающей число состояний события или обновленное число состояний события относительно конкретного рассматриваемого слота, при этом пороговое значение зависит от числа слотов кадра, числа слотов с событиями и от позиции рассматриваемого слота внутри кадра. Кроме того, позиции слотов, содержащих события, могут быть определены на послотовой основе, с решением для каждого слота кадра, один за другим, содержит ли слот событие.

Согласно дополнительному варианту осуществления, предоставляется устройство для декодирования, которое выполнено с возможностью разбиения кадра на первый раздел кадра, содержащий первый набор слотов кадра, и на второй раздел кадра, содержащий второй набор слотов кадра, и в котором данное устройство для декодирования дополнительно выполнено с возможностью определения позиций, содержащих события, для каждого из разделов кадра по отдельности. Кроме того, позиции слотов, содержащих события, могут быть определены посредством повторного разбиения кадра или разделов кадра на даже меньшие разделы кадра.

Ниже, варианты осуществления настоящего изобретения описаны более подробно относительно чертежей, на которых:

на фиг.1 показано типичное применение декоррелятора в повышающем микшере моно-стерео;

на фиг.2 показано дополнительное типичное применение декоррелятора в повышающем микшере моно-стерео;

на фиг.3 показан обзор системы преобразования одного канала в два (OTT), включающей в себя управляющий транзиентами декоррелятор (TSD);

на фиг.4 показана диаграмма, иллюстрирующая абсолютные баллы для 32 кбит/с стерео, сравнивающая RM8 USAC и USAC RM8+TSD в базовом эксперименте (CE) TSD;

на фиг.5 показана диаграмма, отображающая разностные баллы для 32 кбит/с стерео, сравнивающая USAC, использующее управляющий транзиентами декоррелятор, с системой простого USAC;

на фиг.6 показана диаграмма, отображающая абсолютные баллы для 16 кбит/с стерео, сравнивающая RM8 USAC и USAC RM8+TSD в базовом эксперименте (CE) TSD;

на фиг.7 показана диаграмма, отображающая разностные баллы для 16 кбит/с стерео, сравнивающая USAC, использующее управляющий транзиентами декоррелятор, с системой простого USAC;

на фиг.8 отображена активность TSD для пяти дополнительных элементов, изображенная как логическое состояние флага bsTsdEnable;

на фиг.9А проиллюстрировано устройство для декодирования позиций слотов, содержащих события в кадре аудиосигнала, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг.9В проиллюстрировано устройство для декодирования позиций слотов, содержащих события в кадре аудиосигнала, согласно дополнительному варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг.9С проиллюстрировано устройство для декодирования позиций слотов, содержащих события в кадре аудиосигнала, согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг.10 показана схема последовательности операций, иллюстрирующая процесс декодирования, проводимый устройством для декодирования, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг.11 показан псевдокод, реализующий декодирование позиций слотов, содержащих события, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг.12 показана схема последовательности операций, иллюстрирующая процесс кодирования, проводимый устройством для кодирования, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг.13 проиллюстрирован псевдокод, изображающий процесс кодирования позиций слотов, содержащих события в кадре аудиосигнала, согласно дополнительному варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг.14 проиллюстрировано устройство для декодирования позиций слотов, содержащих события в кадре аудиосигнала, согласно дополнительному варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг.15 проиллюстрировано устройство для кодирования позиций слотов, содержащих события в кадре аудиосигнала, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг.16 изображен синтаксис данных MPS 212 USAC согласно варианту осуществления;

на фиг.17 проиллюстрирован синтаксис TsdData USAC согласно варианту осуществления;

на фиг.18 проиллюстрирована таблица nBitsTrSlots в зависимости от длины MPS-кадра;

на фиг.19 показана таблица, относящаяся к bsTempShapeConfig USAC согласно варианту осуществления;

на фиг.20 изображен синтаксис TempShapeData USAC согласно варианту осуществления;

на фиг.21 проиллюстрирован блок D декоррелятора в блоке OTT-декодирования согласно варианту осуществления;

на фиг.22 изображен синтаксис EcData USAC согласно варианту осуществления;

на фиг.23 показана схема прохождения сигналов для генерирования данных TSD.

На фиг.9А проиллюстрировано устройство 10 для декодирования позиций слотов, содержащих события в кадре аудиосигнала, согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Устройство 10 для декодирования содержит анализирующий блок 20 и блок 30 генерирования. Число слотов кадра FSN, указывающее общее число слотов кадра аудиосигнала, число слотов с событиями ESON, указывающее число слотов, содержащих события кадра аудиосигнала, и число состояний события ESTN подаются в устройство 10 для декодирования. Устройство 10 для декодирования затем декодирует позиции слотов, содержащих события, посредством использования числа слотов кадра FSN, числа слотов с событиями ESON и числа состояний события ESTN. Декодирование проводится анализирующим блоком 20 и блоком 30 генерирования, которые взаимодействуют в процессе декодирования. Тогда как анализирующий блок 20 ответственен за исполнение проверок, например сравнение числа состояний события ESTN с пороговым значением, блок 30 генерирования генерирует и обновляет промежуточные результаты процесса декодирования, например, обновленное число состояний события.

Кроме того, блок 30 генерирования генерирует указание множества позиций слотов, содержащих события в кадре аудиосигнала. Конкретное указание множества позиций слотов, содержащих события кадра аудиосигнала, может называться как "состояние указания".

Согласно варианту осуществления, указание множества позиций слотов, содержащих события в кадре аудиосигнала, может быть сгенерировано так, что в первый момент времени блок 30 генерирования указывает для первого слота, содержит ли слот событие или нет, во второй момент времени блок 30 генерирования указывает для второго слота, содержит ли слот событие или нет, и так далее.

Согласно дополнительному варианту осуществления, указание множества позиций слотов, содержащих события, может, например, быть массивом битов, указывающим для каждого слота кадра, содержит ли он событие.

Анализирующий блок 20 и блок 30 генерирования могут взаимодействовать так, что оба блока вызывают друг друга один или более раз в процессе декодирования, чтобы произвести промежуточные результаты.

На фиг.9В проиллюстрировано устройство 40 для декодирования согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Устройство 40 для декодирования, среди прочего, отличается от устройства 10 для декодирования по фиг.9А в том, что дополнительно содержит процессор 50 аудиосигнала. Процессор 50 аудиосигнала принимает входной аудиосигнал и указание множества позиций слотов, содержащих события в кадре аудиосигнала, которое было сгенерировано блоком 45 генерирования. В зависимости от указания, процессор 50 аудиосигнала генерирует выходной аудиосигнал. Процессор 50 аудиосигнала может генерировать выходной аудиосигнал, например, посредством декоррелирования входного аудиосигнала. Кроме того, процессор 50 аудиосигнала может содержать решетчатый IIR-декоррелятор 54, декоррелятор 56 транзиентов и блок 52 отделения транзиентов для генерирования выходного аудиосигнала, как проиллюстрировано на фиг.3. Если указание множества позиций слотов, содержащих события в кадре аудиосигнала, указывает, что слот содержит тра